Widespread Presence of Glycolaldehyde and Ethylene Glycol Around Sagittarius B2
利用上海天马65米射电望远镜观测到银河系中心巨大分子云人马座B2中广泛分布的CH $_2$ OHCHO和HOCH $_2$ CH $_2$ OH辐射。我们的观察首次表明，这两个重要的益生元分子的空间分布延伸超过15弧分，对应于约36 pc的线性大小。这两种分子并不只是分布在热核内或附近。这两种分子的丰度似乎从寒冷的外部区域到与恒星形成活动相关的中心区域逐渐减少。这里的结果表明，这两种分子可能通过低温过程形成。最近的理论和实验研究表明，益生元分子可以通过几种途径有效地形成在冰粒地幔。然而，这些复杂的冰的功能，不能直接观察到的，和大多数的冰成分的限制来自毫米观测解吸附冰化学产品。这些结果与实验室研究相结合，强烈支持冰中存在丰富的益生元分子。
2017-09-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical Complexity in the Early Stages of Star Formation in the SKAO Era
Leiden University（莱顿大学）；CNRS, IRAP（法国国家科学研究中心，天体物理研究所）；University of Vienna（维也纳大学）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理学研究所）；CNRS, IPAG（法国国家科学研究中心，格勒诺布尔行星与大气物理实验室）；University of Leeds（利兹大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院）；University of Bern（伯尔尼大学）；National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究学院）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）；Midnapore City College（金达普城市学院）
本文探讨SKAO（特别是SKA-Mid Band 5）如何通过高灵敏度射电观测，揭示恒星形成早期阶段的前生物分子化学复杂性，为行星系统化学继承提供新见解。
2026-06-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas phase formation of the prebiotic molecule formamide: insights from new quantum computations
通过对NH 2 + H2 CO-> NH 2CHO + H反应的电子结构和动力学计算，对星际间甲酰胺的形成提供了新的见解。与先前的建议不同，这种反应基本上是无障碍的，因此可以在星际物体的低温条件下发生，从而提供了一种容易形成甲酰胺的途径。在10-300 K温度范围内，计算出NH_2CHO + H反应通道的速率系数为A = 2.6 × 10 ~（-12）cm ~ 3·s ~（-1），β = -2.1，γ = 26.9 K。包括这些新的动力学数据在一个完善的天体化学模型中，我们表明，所提出的机制可以很好地再现甲酰胺的丰度观察到两个非常不同的星际物体：冷信封的类太阳原恒星IRAS 16293 -2422和分子激波L1157-B2。因此，这封信的主要结论是，没有必要援引粮食表面化学来解释甲酰胺的存在，只要它的前体，NH 2和H2 CO，在气相中可用。
2015-07-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The prebiotic molecular inventory of Serpens SMM1 I. An investigation of the isomers CH$_{3}$NCO and HOCH$_{2}$CN
异氰酸甲酯（CH $_{3}$ NCO）和乙醇腈（HOCH $_{2}$ CN）是异构体和益生元分子，分别参与肽结构和核碱基腺嘌呤的形成。使用中等质量0级原恒星巨蛇座SMM 1-a的ALMA观测数据和低质量0级原恒星IRAS~ 16293 B的ALMA-PILS数据。用CASSIS谱线分析软件包分析光谱，以鉴定和鉴定分子。CH $_{3}$ NCO、HOCH $_{2}$ CN和各种其它分子被检测到朝向SMM 1-a。HOCH $_{2}$ CN在朝向IRAS~ 16293 B的PILS数据中在从峰值连续区的半束偏移位置处提取的光谱中被识别。在SMM 1-a中，CH $_{3}$ NCO和HOCH $_{2}$ CN的丰度相等，[X]/[CH $_{3}$ OH]分别为5.3 $\times$ 10 $^{-4}$和6.2 $\times$ 10 $^{-4}$。比较SMM 1-a和IRAS~ 16293 B，前者HOCH、$_{2}$、CN和HNCO的丰度较高，而CH、$_{3}$、NCO的丰度差异不显著。来自其他来源的数据用于表明，在所有这些来源中，[CH $_{3}$ NCO]/[HNCO]比在$\sim$ 10\%范围内相似。CH $_{3}$ NCO和HOCH $_{2}$ CN的新探测是一个大的星际前生物分子库的额外证据，可以有助于类地行星上生物分子的形成。HOCH $…
2020-12-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Science with an ngVLA: Prebiotic Molecules
地外氨基酸是构成我们所知的地球生命的生物聚合物的化学组成部分，存在于陨石样本中。最近，最简单的氨基酸甘氨酸（NH $_2$ CH $_2$ COOH）被罗塞塔任务在67 P彗星上发现。尽管有这些令人兴奋的发现，但我们对（前）生物分子形成的化学和物理途径的理解是非常不完整的。这在很大程度上是因为我们对恒星和行星形成不同阶段的化学物质存量的了解是不完整的。因此，必须巩固我们对化学品库存的核算，特别是关键区域的关键但丰度低的物种，并利用这些知识来告知，扩展和限制这些反应的化学模型。这自然是其次是一个要求，了解空间分布和时间演变的这一清单。在这里，我们简要概述了一些特别有影响力的用例，其中ngVLA将推动该领域的发展。
2018-10-15 astro-ph.GA
Processing of hydroxylamine, NH2OH, an important prebiotic precursor, on interstellar ices
羟胺，NH 2 OH，是已经检测到的具有最高益生潜力的星际分子之一。然而，天文观测发现的这种分子的丰度对于相对简单的分子$\sim$ 10 $^{-10}$相对于H2来说相当低。这种看似低的丰度可以通过星际尘埃颗粒的破坏路线来合理化。在这项工作中，我们在几个棱镜下测试了这一假设的可行性，发现\ce{NH2OH}丰度较低的起源可以用两个化学过程来解释，一个在低温（10 K）下工作，另一个在中温（20 K）下工作。在低温下，即使是少量的HNO + H -> NO + H2的夺氢反应也能部分抑制通过NO的连续氢化形成NH 2 OH，并降低其在晶粒上的丰度。我们发现，使15- 30%的结合位点用于该反应导致$\sim$的\ce{NH2OH}丰度降低1-2个数量级。在较温暖的温度下（20 K，在我们的研究中），反应NH 2 OH + H -> HNOH + H2，这被认为是快速的（$\sim$ 10 $^{6}$ s $^{-1}$）在这项工作中，随后由吸附物的进一步抽象，是固定在10 K（O，N）是\ce{NH2OH}破坏的主要途径。我们的研究结果揭示了羟胺在太空中的丰度，并为限制这种分子及其衍生物在星际前生物化学画布中所经历的后续化学铺平了道路。
2023-03-22 astro-ph.GA
The Role of Terahertz and Far-IR Spectroscopy in Understanding the Formation and Evolution of Interstellar Prebiotic Molecules
恒星系统通常是通过致密分子云的坍缩形成的，而分子云反过来又将大量的原子和分子物质返回到星际介质中。深入了解恒星和星际介质之间这种循环相互作用过程中的化学演化是天体化学的核心。系统的化学成分随着星际云从扩散阶段发展到致密、静止的分子云再到恒星形成区域而发生变化，原行星盘进一步丰富了分子多样性，导致更复杂分子的进化。特别是，在星际尘埃颗粒上形成的冰幔及其辐射被认为是许多观察到的分子的起源，包括那些被认为是生命起源所必需的分子。本综述将讨论观察性（例如，ALMA，SOFIA，Herschel）和实验室研究使用毫米，亚毫米，太赫兹和远红外（THz/F-IR）光谱，以及它们在促进我们理解益生元分子形成中的作用。中红外光谱通常是实验室研究中使用的主要工具。然而，THz/F-IR光谱提供了一种额外的补充方法，因为与中红外中可用的分子内模式相比，它提供了研究分子间相互作用的能力。THz/F-IR光谱仍然有些未得到充分利用，但随着它带来的额外功能，它的普及可能会在不久的将来显着增加。这次审查将讨论这种方法的优点和局限性，还将就今后十年利用空间和实验室设施应开展的研究领域提出一些建议。
2021-08-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Gas kinematics of key prebiotic molecules in GV Tau N revealed with an ALMA, PdBI, and Herschel synergy
利用空间和地面近红外设施，人们已经作出了很大的努力来探测星周盘行星形成区的暖气体。GV Tau N是GV Tau系统中最模糊的组分，是一个突出的来源，是HCN中检测到的第一个靶标之一，也是迄今为止在CH $_4$中检测到的唯一一个靶标。虽然近红外观测揭示了它的化学成分，但星周物质的物理结构和运动学仍然未知。我们使用干涉图像的HCN 3-2和$^{13}$ CO 3-2线，和远红外观测的$^{13}$ CO，HCN，CN和H $_2$ O转换辨别的形态，运动学和化学的致密气体接近恒星。这些观察结果构成了对GV Tau N的H $_2$ O的首次检测。此外，ALMA高空间分辨率（~ 7 au）图像的连续在1.1毫米和HCN 3-2线解决不同的气体成分对GV Tau N，一个气体盘与R~25 au，电离射流，和一个（或两个）分子流出。气盘的不对称形态表明它已被射流侵蚀。所有的观测结果都可以解释，如果GV Tau N是双星，并且其主要组成部分相对于环双星盘有一个高度倾斜的独立盘。我们讨论了水和其他分子的排放根据这种情况下的起源。特别是，我们建议，水的排放将来自中断的气体盘和分子外流。
2020-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Emergence of Prebiotic Chemistry in the ISM
Centro de Astrobiología（天体生物学中心）；Institute de Radioastronomie Millimétrique（毫米波射电天文学研究所）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；RIKEN（理化学研究所）；Towson University（陶森大学）；Instituto de Física Fundamental（基础物理研究所）；UKRI STFC（英国研究理事会科学与技术设施委员会）；NRC-Herzberg Institute（国家研究委员会赫茨伯格研究所）；Osservatorio di Arcetri（阿切特里天文台）；Venstpils University（文茨皮尔斯大学）；University of Tokyo（东京大学）；Observatorio de Yebes - OAN（耶贝斯天文台）；UPV/Biofisika Institute（巴斯克理工大学生物物理研究所）
通过高灵敏度望远镜探索星际介质中可能形成生命基础分子的化学复杂性。
2025-12-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Formation of the prebiotic molecule NH$_2$CHO on astronomical amorphous solid water surfaces: accurate tunneling rate calculations
研究甲酰胺在星际介质中的形成方式是天体化学领域的一个热门课题，这有助于我们对地球生命起源的理解。本文建立了一个QM/MM模型来模拟异氰酸在非晶态固体水面上加氢生成甲酰胺的反应。HNCO在ASW表面上的结合能在不同的结合位点之间变化显著，我们发现$\sim$ 0和100 kJ mol $^{-1}$之间的值。然而，氢化反应的势垒几乎与结合能无关。结合QM/MM和瞬子理论计算了H + HNCO $\rightarrow$ NH $_2$ CO体系在103 K以下的隧穿速率常数.在如此低的温度下，钨在反应中占主导地位。与气相反应相比，非晶态固体水表面几乎不加速隧穿反应，即使表面反应的活化能低于气相反应的活化能。在实际应用中，势垒的高度和宽度都会影响隧穿率。通过与D + HNCO $\rightarrow$ NHDCO的反应速率常数比较，观察到较强的动力学同位素效应。在103 K时，我们发现表面上的KIE为231，气相中为146。此外，我们研究了气相反应NH $_2$ + H $_2$ CO $\rightarrow$ NH $_2$ CHO + H，发现它不太可能在低温下发生。我们的隧道速率常数的数据预计将显着影响天体化学模型。
2016-10-10 astro-ph.GA physics.chem-ph
Prebiotic precursors of the primordial RNA world in space: Detection of NH$_{2}$OH
生命起源的一个假设是原始RNA世界，它认为RNA分子可能在蛋白质和DNA出现之前负责储存遗传信息和催化原始细胞中的生化反应。在过去的十年中，生命前化学领域的实验表明，RNA核苷酸可以从相对简单的分子前体合成，其中大部分是在太空中发现的。一个重要的例外是羟胺，NH $_2$ OH，尽管进行了几次观测尝试，但尚未在太空中检测到。在这里，我们提出的第一个检测NH $_2$ OH在星际介质朝向静止的分子云G+0.693-0.027位于银河系中心。我们以来自$J$ =2 $-$ 1、3 $-$ 2和4 $-$ 3旋转线的三组转换为目标，检测到未混合或仅轻微混合的5个转换。NH $_2$ OH的推导分子丰度为（2.1 $\pm$ 0.9）$\times$ 10 $^{-10}$。从NH $_2$ OH和化学相关物种的衍生丰度的比较，与那些预测的化学模型和实验室实验中测量的，我们赞成形成NH $_2$ OH在星际介质中通过氢化NO尘埃颗粒表面，与冰地幔NH $_3$氧化过程可能有贡献。需要进一步的实验室研究和量子化学计算，以完全排除在气相中形成NH $_2$ OH。
2020-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The emergence of interstellar molecular complexity explained by interacting networks
近年来，在星际空间探测到越来越多的复杂有机分子，其中一些具有生命起源前的意义。解开星际生命前化学的起源及其与生物化学和最终与生物学的联系是一个极具挑战性的科学目标，其中复杂性理论和网络科学的应用尚未得到充分利用。在这个想法的鼓舞下，我们提出了一个理论和计算框架来模拟简单的网络结构向复杂性的演变。在我们的环境中，复杂网络代表简化的化合物，并相互作用优化其节点的动态重要性。我们描述了从简单的网络向复杂性的过渡时，代表环境的参数达到一个临界值的出现。值得注意的是，虽然我们的系统并不试图模拟真实化学的规则，也不依赖于外部输入数据，但结果描述了星际介质中化学多样性演化的复杂性。此外，它们揭示了乌云中分子丰度与产生它们作为产物的化学反应的潜在数量之间的未知关系，支持了这里提出的概念框架揭示真实场景的能力。我们的工作强化了这样一种概念，即从太空化学到生命前化学，最后到生命的极其复杂的旅程中，某些特性可能会显示出相对简单和普遍的模式。
2022-07-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemistry in the Galactic Center
本文综述银河系中心分子云的化学研究，重点介绍对G+0.693-0.027分子云的无偏超灵敏光谱巡天所发现的前生命化学关键前体，表明星际介质是生命起源物质的重要来源。
2025-01-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Digging into the Massive Protostar S255IR NIRS3: A Study of Nitrogen-Bearing Molecules and Their Prebiotic Chemistry
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）；Midnapore City College（金奈浦城市学院）；Dinabandhu Andrews Institute of Technology and Management（迪南德胡·安德鲁斯技术与管理学院）；Sidho Kanho Birsha University（西多·坎霍·比尔沙大学）
利用ALMA波段4观测，识别了S255IR NIRS3中多种含氮分子的转动发射线，通过LTE谱线建模导出柱密度和激发温度，并讨论了其形成路径。
2026-05-26 astro-ph.GA physics.chem-ph
Interstellar formamide (NH$_2$CHO), a key prebiotic precursor
甲酰胺（NH $_2$ CHO）已被确定为多种生命所必需的有机化合物的潜在前体，许多生物化学研究表明，它可能在我们星球上生命起源的背景下发挥了至关重要的作用。在彗星中检测到甲酰胺，据信彗星在太阳系诞生时至少部分继承了它们目前的化学成分，这提出了一个问题，即大约40亿年前，一个不可忽略的甲酰胺量是否可能被外源地传递到一个非常年轻的地球上。回答这个问题的一个关键部分是在我们银河系中恒星和行星形成的区域寻找甲酰胺，因为这可以揭示它的形成，生存和化学再处理，以及导致像我们这样的恒星和行星系统的不同进化阶段。本文主要从天文观测、实验和理论计算三个方面对甲酰胺在星际介质中的化学性质进行了综述。虽然只关注一种分子，但这篇评论也更普遍地反映了多个科学学科共同努力的重要性，以便在天体化学这一高度跨学科的科学中取得进展。
2019-09-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Photoprocessing of formamide ice: route towards prebiotic chemistry in space
目标。甲酰胺（HCONH 2）是最简单的含有肽键的分子，首先在Orion-KL和SgrB 2的气相中检测到。近年来，人们在热科里诺斯等高温区域观察到了这种现象，在那里，热脱附是导致冷冻地幔升华为气相的原因。对观测结果的解释可得益于在实验室收集的信息，因为在实验室可以模拟热解吸过程，并在模拟的空间条件下研究甲酰胺，如紫外线照射。方法.在这里，两个实验室分析报告：我们研究了甲酰胺光稳定性在紫外线照射下，当它被吸附的空间相关的矿物在63 K和真空制度。我们还研究了程序升温脱附纯甲酰胺冰的存在下，二氧化钛粉尘之前和之后的紫外线照射。结果通过这些分析，紫外光降解的影响和甲酰胺和不同矿物之间的相互作用进行了比较。我们发现，硅酸盐，无论是水合物和脱水物，提供了更高水平的保护分子的紫外光降解比矿物氧化物。纯甲酰胺的脱附温度为220 K。当甲酰胺从TiO 2颗粒表面脱附时，脱附温度升高到250 K。结论.通过这里概述的实验，可以跟踪甲酰胺及其碎片的解吸，模拟恒星形成区和热科里诺的解吸过程，并限制参数，如甲酰胺及其碎片的热解吸温度和所涉及的结合能。我们的研究结果为观测数据提供了支持，并提高了我们对颗粒表面在丰富空间化学中的作用的理解。
2020-03-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Detection and chemical modelling of complex prebiotic molecule cyanamide in the hot molecular core G31.41+0.31
研究利用 ALMA 探测热分子核 G31.41+0.31 中 NH$_{2}$CN 的转动发射线，并结合 UCLCHEM 两阶段升温模型，确定其丰度及颗粒表面 NH$_{2}$ 与 CN 的中性反应生成机制。
2024-01-23 astro-ph.GA
OH masers in the Milky Way and Local Group galaxies in the SKA era
OH脉泽的强线发射是一个完美的示踪区域，在那里新的恒星诞生以及演化的恒星，脱落大量的处理物质进入星际介质。从SKA深调查在18厘米，那里的微波激射线从基态的OH分子出现，我们预测发现超过20000个来源的恒星和星际起源整个银河系。这种脉泽发射的研究有许多应用，包括从偏振测量确定磁场强度，使用精确确定的径向速度研究恒星运动学，以及VLBI天体测量确定距离。低光度脉泽的发现为研究不同星系环境中的激波气体提供了新的机会。这将是第一次在本星系群中探测到大量的OH脉泽。通过比较不同金属丰度的星系中脉泽的数量和性质，可以对星系的结构形成有新的认识。随着SKA的全面发展，我们将可以获得更多的脉泽跃迁，如OH和甲醇的激发，为研究恒星形成区的演化提供新的工具。
2015-01-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Low temperature formation of pyridine and (iso)quinoline via neutral neutral reactions
本研究通过分子束实验与理论计算证实H₂CN和H₂CCN自由基的气相生成，结合TMC 1与土卫六大气化学模拟，揭示了由这两种自由基合成吡啶、（异）喹啉等含氮芳香分子的反应路径，为地外前生命分子起源研究提供新方向。
2024-06-19 astro-ph.GA physics.chem-ph
Organic Molecules in Insterstellar Space: Latest advances
虽然最初被认为是太稀释的分子形成的原位和过于苛刻的环境，他们的生存，星际介质已被证明主机的分子种类丰富的调色板：迄今为止，256种已被确定。在过去的十年里，新的探测器出现了爆炸式的增长，其中包括一些复杂的有机物种，这些物种可能被称为益生元。有机分子不仅在太阳附近的星际云中被发现，而且在银河系、附近的星系或一些最遥远的类星体中也被发现。这些发现是由于大型亚毫米和无线电设施的完成而成为可能的。这些仪器配备了新一代接收器，提供了探测弱旋转线所需的灵敏度的数量级飞跃，从而可以识别分子。在过去的两年里，在TMC-1中检测到了30种前生物分子，TMC-1是一种位于金牛座距离太阳400光年的尘埃笼罩的气体云。在一个60亿光年远的螺旋星系的臂中发现了10种新的分子物种，在一个110亿光年远的类星体中观察到了12种分子物种。我们提出了这个外围类星体的最新光谱观测，并讨论了这些检测在这3个原型源的影响。米勒-尤里实验和相关实验中所涉及的基本成分在第一个星系形成后很早就出现了，并且在整个宇宙中广泛存在。遥远星系中气体的化学成分似乎与附近的星际云没有太大的不同。与TMC-1一样，它可能包含芳香环和复杂的有机分子，这些分子是RNA核碱基的假定前体，只是这些物种的细胞系太弱而无法检测到。
2022-01-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
Complex Organic Molecules in Hot Molecular Cores/Corinos: Physics and Chemistry
热分子核（HMC）是大质量恒星的摇篮，是银河系中化学成分最丰富的来源。这些核心的典型质量（几百个太阳质量）使它们成为复杂有机分子（COM）最重要的储存库，包括生命前过程的关键物种。这种丰富的化学物质被认为是尘埃颗粒地幔被深埋的早型恒星的强辐射蒸发的结果。我们的太阳可能诞生于一个高质量的恒星形成区域，因此我们的地球可能继承了其母恒星热核心区域的原始化学成分，正如最近对彗星中氧和硫化学的研究所表明的那样。在本章中，我们将讨论下一代甚大阵（ngVLA）如何帮助我们研究低质量和高质量恒星形成区的重COM发射。COMs的发射很重要，不仅因为它使我们能够了解化学如何发展到最终在地球上形成生命，而且因为COMs是研究非常接近中央原恒星的致密区域的物理性质和运动学的强大工具。
2018-06-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ly-$α$ processing of solid-state Ethanolamine: Potential Precursors to Sugar and Peptide Derivatives
本研究探讨了固态Ethanolamine在Ly-α辐射下的光稳定性及其在分子云中形成生命前体分子的潜在作用，发现EA可能促进糖和肽衍生物等生命前体分子的形成，对生命起源具有启示意义。
2025-03-05 astro-ph.GA
The Galactic Centre G+0.633-0.0604 Molecular Cloud: A New Gold Mine for Astrochemistry
Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙国家科学研究委员会）；Center for Astrochemical Studies, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（系外行星物理研究所天体化学研究）
该研究对银心Sgr B2南部新发现的富化学分子云G+0.633-0.0604进行表征，证实其为G+0.693的天体化学孪生体，二者构成研究星际分子复杂性的基准对。
2026-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Photochemistry of interstellar ice forming Complex Organic Molecules
Centro de Astrobiología, CSIC-INTA（天体生物学中心，西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙高等科学研究理事会）
本文综述了星际冰的光化学和热处理过程，探讨了其如何形成复杂有机分子，并讨论了这些分子在地球生命起源中的潜在作用。
2025-12-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Photochemistry and astrochemistry: photochemical pathways to interstellar complex organic molecules
星际介质的特点是化学成分丰富多样。它的许多复杂的有机分子被认为是通过冰粒地幔中的自由基化学形成的。当星际冰（由水和其他挥发物组成）暴露在紫外线光子和其他解离辐射源下时，自由基很容易形成，如果足够移动，自由基可以反应形成更大，更复杂的分子。由此产生的复杂有机分子（COM）伴随着恒星和行星形成，并可能最终在新生行星上播种生命的起源。越来越复杂的实验已经证明，已知的星际COM以及前生物有趣的氨基酸可以通过冰的光化学形成。我们回顾这些实验，并讨论了定性和定量的动力学和机械的限制，他们提供的。最后，我们比较了紫外线辐射的影响与其他三个潜在的自由基生产和星际冰化学来源：电子，离子和X射线。
2016-09-11 astro-ph.GA
Accurate ab initio spectroscopic studies of promising interstellar ethanolamine iminic precursors
本文通过高精度CCSD(T)-F12计算研究星际乙醇胺形成路径中涉及的14个异构体，修正了此前最低能量异构体的判断，并给出两个新最稳定异构体的光谱常数，以指导ISM中益生元前体的探测。
2024-01-25 astro-ph.EP astro-ph.GA
CAB: Towards the RNA-world in the interstellar medium -- detection of urea, and search of 2-amino-oxazole and simple sugars
在过去的十年中，天体化学已经见证了复杂有机分子探测数量的惊人增长。其中一些物种是益生元的兴趣，如乙醇醛，最简单的糖，或氨基乙腈，甘氨酸的可能前体。最近，我们已经报道了两个新的含氮复杂的有机物，乙醇腈和Z-氰基甲亚胺，已知的是在形成过程中的核糖核苷酸的原始核糖核酸（RNA）的理论-世界的生命起源的中间物种的检测。在本文中，我们提出了深入和高灵敏度的观测对两个最丰富的化学源在银河系：一个巨大的分子云在银河系中心（G+0.693-0.027）和原太阳（IRAS 16293 -2422 B）。我们的目标是探索被认为是驱动原始RNA世界化学的关键前体是否也在太空中发现。我们的高灵敏度观测结果表明，尿素存在于G+0.693-0.027中，丰度约为5x 10 -11。这是第一次在恒星形成区域之外发现这种前生命物种。尿素在原太阳IRAS 16293 -2422 B附近仍然未被检测到（其丰度上限小于2x 10 -11）。RNA世界化学方案的其他前体，如乙醇醛或氰胺，在太空中很丰富，但关键的益生元物种，如2-氨基恶唑，甘油醛或二羟基丙酮，在这两种来源中都没有检测到。未来将需要针对这些物种的最亮过渡进行更灵敏的观测，以解开这些大型前生物有机物是否确实存在于太空中。
2020-04-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of the interstellar sugar precursor, (Z)-1,2-ethenediol, through radical reactions on dust grains
本研究通过计算模拟尘埃颗粒表面反应，提出乙烯醇经OH加成与H抽提两步可形成星际糖前体(Z)-1,2-乙烯二醇，揭示吸附模式与反应立体选择性的关联，为理解星际益生元分子起源提供依据。
2024-08-16 astro-ph.GA
Detection and prebiotic chemistry of possible glycine precursor molecule methylenimine towards the hot molecular core G10.47+0.03
本研究针对星际介质中甘氨酸探测难度大的问题，利用ACA在热分子核G10.47+0.03方向探测到甘氨酸前体亚甲胺，测定了其柱密度、温度与丰度，验证了化学模型并推测了其形成途径。
2024-04-18 astro-ph.GA physics.chem-ph
Discovery of the elusive radical NCO and confirmation of H2NCO+ in space
异氰酸酯基（NCO）是含有肽键C（=O）-N骨架的最简单分子。这种键具有益生元的意义，因为它连接两个氨基酸形成大的蛋白质链。它也存在于一些在空间中观察到的有机分子中，如HNCO，NH 2CHO和CH 3 NCO。在这封信中，我们报告了第一次检测到NCO的空间向密集的核心L483。我们还报告了离子H2 NCO+的鉴定，明确证实了它在太空中的存在，以及HNCO，HOCN和HCNO在同一来源的观测。对于NCO，我们推导出2.2e12 cm-2的柱密度，这意味着它的丰度仅比HNCO低约5倍。我们发现，H2 NCO+，HOCN和HCNO相对于HNCO的丰度分别为1/400，1/80和1/160。NCO和H2 NCO+都参与HNCO及其几种异构体的产生。我们已经更新了我们以前的化学模型，涉及NCO和生产的CHNO异构体。考虑到模型中的不确定性，观测到的丰度相对较好地再现。事实上，在L483中检测到NCO和H2 NCO+支持了形成检测到的CHNO异构体的化学途径。在已检测到含有C（=O）-N亚基的其他分子的来源中对NCO进行灵敏的观测，可能有助于阐明其在空间生命前化学中的作用。
2018-04-16 astro-ph.GA
Chemical models of adenine precursors cyanamide and carbodiimide in the interstellar medium
氨腈（NH_2CN）及其异构体碳二亚胺（HNCNH）在星际介质（ISM）中可以通过一系列反应生成腺嘌呤。因此，它们被认为是生命起源研究中的关键益生元分子。我们使用了三相NAUTILUS化学代码，其中包括气体，尘埃表面和冰冷的地幔，以研究氰胺和碳二亚胺的形成和破坏。我们添加了200多个新的化学反应的两个异构体和相关物种，并建立了一个比较完整的网络。我们采用冷核、热Corino/core和激波模型模拟了不同的物理环境，发现这两种异构体主要是由颗粒表面的自由基反应产生的。我们的模拟结果表明，氰胺和碳二亚胺分子来自表面化学在早期的进化阶段。我们推测，在ISM中，从氰基乙炔（C3 NH）、氰胺和碳二亚胺分子出发形成腺嘌呤互变异构体是一条低效的途径。
2023-03-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA reveals thermal and non-thermal desorption of methanol ice in the HD 100546 protoplanetary disk
利用ALMA观测HD 100546盘，发现甲醇和甲醛的转动温度及柱密度比随半径变化，内盘由热解吸主导，外盘由非热解吸主导，支持星际冰继承及益生元分子存在。
2025-02-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Propionamide (C2H5CONH2): The largest peptide-like molecule in space
肽键作为连接氨基酸的分子桥梁，对蛋白质的形成至关重要。因此，对具有嵌入式肽类键的分子的分析和研究对于理解蛋白质在太空中的形成非常重要。在这里，我们报告了丙酰胺（C2 H5 CONH 2）的第一次试探性检测，丙酰胺是在空间中朝向人马座B2（N1）检测到的最大的肽样分子，位于N1 E的位置，该位置与连续峰略有偏移。在9-461 GHz范围内对丙酰胺光谱进行了新的实验室测量，这为直接检查所检测到的丙酰胺星际谱线的跃迁频率提供了很好的机会。我们的观测结果表明，丙酰胺辐射来自人马座B2温暖致密的核心，其中正在形成大质量的原恒星。丙酰胺对Sgr B2（N1 E）的柱密度为1.5 \times 10^{16} cm^-2，是乙酰胺的五分之三，甲酰胺的十九分之一。这一发现表明，大的肽类分子可以在恒星形成过程中形成并存活，并可能在星际介质中形成更复杂的分子。丙酰胺的检测预示着多肽的存在，以及星际介质中其他复杂的益生元分子。
2021-08-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA and ROSINA detections of phosphorus-bearing molecules: the interstellar thread between star-forming regions and comets
为了了解含磷分子是如何在恒星形成区形成的，我们分析了ALMA对大质量恒星形成区AFGL 5142的PN和PO观测，并结合了对67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星数据的新分析。的ALMA地图显示，PN和PO的排放产生于几个点与低速气体在腔壁的双极流出窄线宽。PO比PN更丰富，在大多数的斑点，与PO/PN的比例增加的函数的距离原恒星。我们的数据有利于形成的情况下，冲击溅射的尘埃颗粒表面的磷，和气相光化学诱导的紫外光子从原恒星允许有效地形成的两个物种在腔壁。对ROSINA资料的分析表明，PO是彗星中P的主要载体，PO/PN>10。由于彗星可能向早期地球提供了大量的生命前物质，这一发现表明PO可能在我们星球的黎明期间对磷库做出重大贡献。有证据表明PO在太阳诞生之前就已经存在于彗星冰中，因此彗星的化学收支可能是从太阳系的诞生环境中继承而来的，太阳系被认为是一个包括大质量恒星的星团。
2019-11-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
OH in the diffuse interstellar medium: physical modelling and prospects with upcoming SKA precursor/pathfinder surveys
羟基（$\rm OH$）与分子$\rm H_2$一起在冷气体（$T\sim 100$ K）中有效地形成，并且可以用作星际介质（ISM）中扩散分子气体的有效示踪剂。使用一个简单的形式主义描述的$\rm H\,I/H_2$过渡和减少网络的主要化学反应，我们提出了一个半解析处方，估计的O-轴承分子的丰度在弥漫ISM。我们表明，我们的处方的基础上的预测是在很好的协议使用MEUDON PDR代码，利用完整的反应网络所获得的估计。我们研究了$\rm OH/H\,I$和$\rm OH/H_2$的相对丰度对物理条件变化的依赖性，即，介质中的金属丰度、数密度（$n$）、宇宙线电离率（$ζ$）和紫外光场强度（$χ$）。我们发现，在银河系ISM中观测到的$\rm OH/H\,I$丰度可以通过具有$n\sim 50$ cm $^{-3}$、$χ\sim 1$（Mathis场）和$ζ\sim3\times10^{-17}$ s $^{-1}$的模型再现，在这些值附近允许有大约一个dex的变化。使用约束$\rm H_2$列密度分布函数在$z\sim3$，我们估计的$\rm OH$列密度分布函数，并讨论未来的前景与即将到来的大型无线电吸收线调查。
2020-12-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Observations of Ethyl Formate toward Orion KL
猎户座KL是天体化学和生命前化学研究的主要模板之一。我们希望在这一区域探索更多复杂性越来越高的有机分子。特别是，我们已经搜索了迄今为止在太空中检测到的最复杂的有机分子之一，甲酸乙酯（C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO）。该物种是继最简单的酯（甲酸甲酯，CH $_{3}$ OCHO）之后化学复杂性的下一步。导致其形成的机制仍然知之甚少。我们已经使用了高角分辨率（$\sim$ 1. $^{\prime\prime}$ 5）ALMA观测覆盖了214 ~ 247 GHz的大带宽。我们已经检测到82条C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO的未混合线（分别为49条和33条反式和偏式构象异构体）。线阵图像显示，C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO主要产生于致密脊和热核西南区。得到的旋转温度和柱密度分别为：SW型122 $\pm$ 34 K，（0.9 $\pm$ 0.3）$\times$ 10 $^{16}$ cm $^{-2}$，致密型103 $\pm$ 13 K，（0.6 $\pm$ 0.3）$\times$ 10 $^{16}$ cm $^{-2}$.与化学相关分子（甲酸甲酯、乙醇和甲酸）的空间分布和丰度比的比较表明，C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO可能是通过CH $_{3}$与甲酸甲酯（CH $_{3}$ OCHO）衍生的官能团（CH $_{2}$ OC…
2018-12-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
First detection of ethylene oxide and acetaldehyde in hot core G358.93$-$0.03 MM1: Tracing prebiotic oxygen chemistry
本研究利用ALMA第7波段观测，首次在热分子核G358.93$-$0.03 MM1中探测到环氧乙烷和乙醛，测得其丰度与柱密度比，结合化学模型推测二者的冰粒表面生成路径，为研究星际益生元氧化学提供了新观测证据。
2025-09-03 astro-ph.GA physics.chem-ph physics.space-ph
Diastereoselective Formation of trans-HC(O)SH Through Hydrogenation of OCS on Interstellar Dust Grains
随着最近检测到越来越复杂的含硫分子的存在，对其化学形成途径的研究需要跟上步伐，以合理化观察，提出新的检测候选者，并为化学进化模型提供输入。在本文中，我们从理论上描述了分子云中类似于星际尘埃颗粒的非晶态固体水表面OCS的氢化通道。我们的研究结果表明，显着的反应产物是trans-HC（O）SH，最近检测到的益生元分子对G+0.693。该反应是非对映选择性的，解释了在天文观测中似乎没有顺式异构体。我们发现，该反应进行通过一个高度本地化的自由基中间体（顺式-OCSH），这可能是必不可少的形成其他含硫复杂的有机分子，由于其缓慢的异构化动力学上的非晶态固体水。
2021-10-06 astro-ph.GA physics.chem-ph
A non-energetic mechanism for glycine formation in the interstellar medium
罗塞塔任务在67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星上探测到氨基酸甘氨酸及其胺前体甲胺，为地球上益生元的宇宙起源提供了强有力的证据。这种复杂的有机分子在恒星和行星形成过程中如何以及何时形成仍然存在争议。我们报告的第一个实验室检测甘氨酸形成的固相通过原子和自由基的自由基加成表面反应在寒冷稠密的星际云条件下。我们的实验得到了天体化学模型的支持，表明甘氨酸的形成不需要高能辐射，如紫外线光子和宇宙射线，在富含水的星际冰中，它仍然保存在一个比以前假设的更早的恒星形成阶段。我们还证实，固体甲胺是一个重要的副反应产物。星前冰粒上甘氨酸的形成为太空中复杂而普遍存在的生命前化学提供了基础，丰富了行星形成物质的化学成分。
2020-11-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Interstellar Complex Organic Molecules and Molecular Outflows in NGC 1333 IRAS 4B and 4B' Observed Using NOEMA
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；The University of Western Ontario（韦仕敦大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
利用NOEMA对NGC 1333 IRAS 4B和4B'进行干涉观测，探测到10种星际复杂有机分子，揭示IRAS 4B为双原恒星系统，驱动南北喷流和西北-东南外流，而4B'仅驱动东西外流。
2026-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Identification of Methyl Isocyanate and Other Complex Organic Molecules in a Hot Molecular Core, G31.41+0.31
G31.41+0.31是一个著名的富化学热分子核（HMC）。利用阿塔卡玛大型毫米波阵（ALMA）第三波段的观测资料，分析了该震源的物理化学性质。我们已经确定了异氰酸甲酯（CH 3 NCO），益生元分子的前体，朝向源头。除此之外，我们还报道了复杂的有机分子（COMs），如甲醇（CH 3OH），甲硫醇（CH 3SH）和甲酸甲酯（CH 3 OCHO）。此外，我们还使用了HCN、HCO+、SiO等分子的跃迁来追踪恒星形成区域周围的流入和流出特征。对于COM，我们估计的柱密度和动力学温度，假设分子激发下的局部热力学平衡（LTE）条件。从某些COM的估计动力学温度，我们发现，多个温度组件可能存在于HMC环境。将所得的分子柱密度与其他HMC的现有观测结果进行比较，似乎在热核环境（$\sim 100$ K或更高）中有利地产生COM。虽然对G31.41+0.31的光谱发射还没有完全分辨，但我们发现CH $_3$ NCO和其他COMs可能形成于颗粒/冰相，并与其他热核如Sgr B2、Orion KL和G10.47+0.03等类似地分布在气体环境中。
2020-11-04 astro-ph.GA
Hydroxylamine in Astrophysical Ices: IR Spectra and Cosmic Ray-Induced Radiolytic Chemistry
本研究测量星际冰类似物中 NH$_2$OH 的红外光谱及 15 keV 质子辐照效应，给出其辐射破坏参数，并发现三元冰辐照可生成多种无机产物及前生物有机分子。
2025-01-29 astro-ph.GA
Evidence of surface catalytic effect on cosmic dust grain analogues: the ammonia and carbon dioxide surface reaction
宇宙尘埃颗粒的表面化学在星际和星周环境中低温下分子的形成中起着重要作用。这是第一次，我们通过实验证明了灰尘表面的催化作用，使用热反应CO2 + 2NH 3 = NH 4 + NH 2COO-，这也是自由基-自由基反应的代理。纳米尺寸的无定形硅酸盐和碳颗粒在我们的实验室被用作颗粒模拟物。在晶粒上的表面催化加速了在80 K的温度下研究的反应的动力学，与分子固体中发生的反应相比，该反应的动力学最多可达3倍。颗粒表面催化效应的证据为星际和星周分子在尘埃表面形成的实验和计算打开了一扇大门。颗粒表面的氨基甲酸铵或完整地释放到原恒星或原行星盘阶段，可以启动一个生物前反应网络。因此，在星际云、原恒星包层和原行星盘中寻找氨基甲酸铵和它的子分子氨基甲酸，应该是一个很大的兴趣。
2019-05-31 astro-ph.GA
Laboratory rotational spectroscopy and interstellar search for the protein precursor 4-oxobutanenitrile (HCOCH$_2$CH$_2$CN)
Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA)（天体生物学中心）；Universidad del País Vasco (UPV/EHU)（巴斯克大学）；Instituto Biofisika (CSIC, UPV/EHU)（生物物理研究所）；University of Bologna（博洛尼亚大学）
研究通过实验室旋转光谱技术检测星际空间中蛋白质前体4-氧丁腈的存在，发现其柱密度上限，揭示了检测复杂前生命分子的挑战。
2025-12-12 astro-ph.GA
Formation of unsaturated carbon chains through carbon chemisorption on solid CO
本文研究碳原子在低温固态CO上的化学吸附与反应，结合PSD-REMPI、红外光谱和量子化学计算，发现生成CCO、C₃O₂、C₅O₂及CO₂等含氧碳链，揭示了星际冰中分子复杂性和前生命分子形成的可能路径。
2025-09-21 astro-ph.GA
Cosmic dust as a prerequisite for the formation of complex organic molecules in space?
本文研究了CO2和NH3在多孔硅酸盐尘埃层隔开下的固态反应，发现宇宙尘埃对生成复杂有机分子氨基甲酸铵至关重要，揭示了其在天体化学中的表面催化作用。
2025-09-16 astro-ph.GA physics.chem-ph
The Role of Acetylene in the Chemical Evolution of Carbon Complexity
本文综述了乙炔作为宇宙中关键有机分子，在从简单分子到芳香环及纳米碳颗粒的碳骨架形成、前生命分子合成及催化过程中驱动碳复杂性演化的核心作用。
2024-05-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Computational investigation on the thermodynamics of H2CO + NH2 NH2CHO + H on interstellar water ice surfaces
甲酰胺在生物化学中起着关键作用，因为它是最简单的分子，从生物学的角度来看，它含有四个最重要的原子：氢，碳，氮和氧。由于它的重要性，这种分子的形成已被研究，并考虑了不同的途径，无论是在气相和尘埃颗粒的冰，因为它是第一次被发现。在目前的工作中，甲酰胺的形成路线从NH2和H2CO，一个反应通道，建议发生在气相中的热力学，已在理论上研究的情况下发生的冰尘埃颗粒模拟的集群和周期性的方法。不同的DFT泛函已被用来获得准确的能量值的反应中所涉及的机械步骤。
2021-10-28 astro-ph.GA physics.chem-ph
A meta-analysis of molecular spectroscopy databases, and prospects of molecule detection with some future facilities
分子广泛存在于星际空间中，可以通过光谱观测来检测。到目前为止，在星际介质或星周包层中已经确定了271种以上的分子种类。实验室测定的分子光谱参数使新物种的鉴定和物理参数的推导成为可能。这些光谱参数被系统地收集到数据库中，其中两个最常用的是CDMS和JPL数据库。虽然新的光谱参数不断被测量/计算并添加到这些数据库中，但在任何时间点，现有的光谱数据最终限制了天文数据中可能识别的分子。在这项工作中，我们对CDMS和JPL数据库进行了荟萃分析。我们给出了这两个数据库中跃迁频率的统计量及其不确定性，并讨论了在特定物理环境下的谱线混淆问题。然后，我们评估的前景，检测分子在常见的ISM环境中使用的几个设施，预计将在未来进行光谱观测。结果表明，CSST/HSTDM和SKA 1-mid有潜力检测一些复杂的有机分子，甚至氨基酸，与ISM环境的合理假设。
2022-09-24 astro-ph.GA
Observations of phosphorus-bearing molecules in the interstellar medium
本综述总结了星际介质中含磷分子的射电与红外观测成果，指出PN、PO和PH3等物种的分布与化学途径，并强调未来多手段协同研究对揭示太空磷载体及前生命化学的重要意义。
2024-07-26 astro-ph.GA
Detection of interstellar cyanamide (NH$_{2}$CN) towards the hot molecular core G10.47+0.03
在星际介质中，酰胺型分子在热分子核或高质量恒星形成区的生命起源分子的形成中起着重要的作用。氨腈（NH $_{2}$ CN）是一种在尿素（NH $_{2}$ CONH $_{2}$）形成中起主要作用的稀有星际分子。利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）干涉射电望远镜，在158.49 - 160.11 GHz频率范围内探测到了氨基氰（NH $_{2}$ CN）朝向热分子核G10.47+0.03的发射线。用旋转图模型估算了$_{2}$ CN的发射线的柱密度为：$N$（$_{2}$ CN）=（6.60 $\pm$ 0.1）$\times$ 10 $^{15}$ cm $^{-2}$，旋转温度（$T_{rot}$）= 201.2 $\pm$ 3.3 K. NH $_{2}$ CN相对于H $_{2}$向G10.47+0.03的丰度分数为$f$（NH $_{2}$ CN）= 5.076 $\times$ 10 $^{-8}$。此外，我们估计G10.47+0.03的NH $_{2}$ CN/NH $_{2}$ CHO丰度比为0.170，这与IRAS 16293 $-$ 2422 B和Sgr B2（M）的NH $_{2}$ CN/NH $_{2}$ CHO丰度比几乎相似。我们发现，观察到的NH $_{2}$ CN相对于H $_{2}$的丰度接近G10.47+0.03，与Garrod（201…
2022-11-01 astro-ph.GA
The submillimeter spectrum of deuterated glycolaldehydes
乙醇醛是一种与糖有关的星际前生物分子，最近在两个恒星形成区域Sgr B2（N）和G31.41+0.31中被发现。这种新物种的发现增加了在星际介质（ISM）中检测到的复杂有机分子的列表，并为太空中存在的化学复杂性增加了另一个层次。此外，这种有机分子很重要，因为它与生命的起源直接相关。多年来，天文学家一直在努力了解ISM中这种高化学复杂性的起源。对氘化的研究可能会提供重要的线索。在此背景下，我们在实验室中测量了氘代乙醇醛同位素体的光谱：三个单氘代的（CH_2 OD-CHO，CHDOH-CHO和CH_2 OH-CDO）和一个二氘代衍生物（CHDOH-CDO）在基态振动状态。以前关于乙醇醛的D-同位素体的实验室工作被限制在低于26 GHz。我们使用了一个固态亚毫米波光谱仪在里尔与孤立线的精度优于30 kHz，以获得新的光谱数据之间的150和630 GHz，并采用ASFIT和SPCAT程序进行分析。我们测量了大约900个新的线为每个同位素体，并确定光谱参数。这允许在高达850 GHz的ALMA范围内进行准确预测。这种处理满足了第一次天体物理学研究的需要，为此我们提供了一套适当的预测。
2012-03-05 astro-ph.GA
Synthesis of urea on the surface of interstellar water ice clusters. A quantum chemical study
本研究利用18水分子冰团簇模型和量子化学计算，揭示星际冰面上 HNCO 与 NH$_3$ 经自由基偶联近乎无能垒形成尿素的有利机制。
2023-11-02 astro-ph.GA
Methane Formation Efficiency on Icy Grains: Role of Adsorption States
本文研究了星际冰幔上C原子的物理吸附和化学吸附态对甲烷加氢形成效率的影响，发现仅物理吸附C原子可生成CH4，其转化上限为30%。
2024-09-22 astro-ph.GA
